納米平板陶瓷膜汙水處理技術及一體化裝備通過鑑定

北極星水處理網訊:2018年1月30日，中國環境保護產業協會在北京組織召開了廣西碧清源環保投資有限公司研發的「納米平板陶瓷膜汙水處理技術及一體化裝備」環境保護技術成果鑑定會。由中國工程院彭永臻院士、清華大學黃霞教授、天津市環境保護科學研究院王家廉教高、北京排水集團甘一萍教高、北京市市政工程設計研究總院宋桂傑教高、北京碧水源科技股份有限公司李鎖定教高、北京北排膜科技有限公司艾冰副總經理等專家組成鑑定專家委員會。經鑑定，專家委員會一致認為該成果為汙(廢)水處理提供了一種高效實用的工藝及設備，在陶瓷膜汙(廢)水處理應用領域達到國際先進水平。

「納米平板陶瓷膜汙水處理技術及一體化裝備」將「納米平板陶瓷膜分離技術」與「汙水生物處理技術」相結合形成納米平板膜汙水處理技術及一體化裝備，優化了技術裝備的關鍵應用參數，實現了汙(廢)水的高效處理。該裝備採用的陶瓷膜具有強度高、抗酸鹼、耐腐蝕、壽命長等優點，裝備集成度與自動化水平高，運行靈活方便、穩定高效，可遠程控制。

該技術裝備適用於城鎮生活汙水處理、工業廢水處理、農村生活汙水處理、畜禽養殖及屠宰等領域的汙(廢)水處理，已應用於廣西賀州旺高汙水處理廠、廣西梧州平浪汙水處理廠等十多個項目。經第三方檢測機構檢測，汙水處理後達到《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》(GB 18918-2002)一級A標準要求。

陶瓷膜又稱無機陶瓷膜，是以無機陶瓷材料經特殊工藝製備而成的非對稱膜。主要以不同規格的氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦和氧化矽等無機陶瓷材料作為支撐體，經表面塗膜、高溫燒制而成。商品化的陶瓷膜通常具有三層結構(多孔支撐層、過渡層及分離層)，呈非對稱分布，過濾精度涵蓋微濾、超濾、納濾級別。與傳統的有機膜相比，陶瓷膜具有耐高溫、耐酸鹼和高機械強度等優秀性能，已成為膜領域發展迅速且極具應用前景的膜材料之一。然而，除了在日本自來水處理領域被大量使用，高成本一直是陶瓷膜在商業化上的一大瓶頸。

近幾年來，隨著製造業規模經濟的發展，陶瓷膜的生命周期成本也逐漸達到了增長的零界點，在保有高性能的前提下進一步降低成本成為這一領域的重要發展趨勢。我國無機膜元件性能及技術指標已能夠達到國外同類產品水平，隨著陶瓷膜生產工藝的成熟和成本的降低，大量陶瓷膜將應用於汙水處理、中水回用等原本只能使用有機膜的領域，應用前景廣闊。

納米陶瓷膜與普通陶瓷膜對比具有以下優點：(1)納米塗層的功能導致陶瓷膜表面改性，通過納米顆粒負載，改變陶瓷膜的孔徑分布，提升膜截留精度，同時膜通量也較普通陶瓷膜大，提高了處理效果，降低了佔地面積。(2)普通陶瓷材料質地較脆，韌性、強度較差(在100℃下顯微硬度低於2000kN/mm2)，當普通陶瓷成為納米陶瓷後，品粒尺寸減小，故材料的硬度和強度提高，在100℃下納米陶瓷顯微硬度為13000kN/mm2。(3)化學穩定性好，耐酸、耐鹼、耐有機溶劑。在普通的塗料中,添加適當的納米顆粒,可以大幅提高塗料的懸浮穩定性、耐水洗性、附著力、光潔度、抗老化性等，並在高溫環境下具有優異的隔熱保溫效果，不脫落、不燃燒，耐水、防潮，無毒、對環境沒有汙染。(4)使用壽命長。普通陶瓷由於其韌性差，受到撞擊後容易在撞擊區出現顯微破壞、垮晶、界面破壞、裂紋擴展等一系列破壞過程，從而降低了陶瓷材料的抗彈性能。納米陶瓷高活性和耐衝擊的性能可有效提高抗彈能力，增強抗燒蝕性和抗衝擊性，延長使用壽命。從目前使用情況來看，使用壽命至少達15年。(5)抗微生物汙染能力強，納米塗層使得陶瓷膜表面不容易與微生物發生作用，膜表面抗汙染能力強。

在水處理領域納米平板陶瓷膜較有機膜的優勢：(1)耐酸鹼、耐高溫，膜通量高，分離精度高，因此適用範圍更廣，除一般市政生活汙水外，還可以處理含難生物降解有機物、油及化學藥品的廢水;(2)使用壽命長且生命周期成本更經濟;(3)抗微生物汙染能力強，降低了清洗曝氣量，更節能;(4)適應高壓自動反洗，保持膜持續通量和工藝穩定運行，減輕了日常保養工作量，節省了維護成本。

納米平板陶瓷膜汙水處理工藝級裝備通常投資與常規膜生物反應器工藝投資成本相當，若綜合考慮其生命周期成本以及出水標準、佔地面積、中水回用、進水水質處理、汙泥綜合處理等方面，納米平板陶瓷膜汙水處理技術具有一定的優勢。

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